Analisi del comportamento dei diodi

RELAZIONE DI LABORATORIO DI ELETTRONICA RELAZIONE DI LABORATORIO DI ELETTRONICA Esperienza n 1 Alunni: Lanzoni Fabio, Anderlini Matteo Caratteristica di diodi semiconduttori Obiettivi: Verifica della tensione di soglia di diodi di diverse caratteristiche, e della legge esponenziale che lega la tensione(V) e la corrente (A). La giunzione PN La giunzione pn costituisce la superficie di separazione fra due zone di semiconduttore diversamente drogate, una di tipo p e l'altra di tipo n. La zona di tipo p, drogata con atomi accettori, è ricca di lacune,che costituiscono i portatori maggioritari, mentre è povera di elettroni che è povera di elettroni che sono pertanto per tanto portatori minoritari. L'opposto si verifica nella zona n, drogata con atomi donatori, dove gli elettroni costituiscono i portatori maggioritari e le lacune minoritari. Giunzione non polarizzata In figura è illustrata una giunzione pn con i terminali scollegati da ogni tipo di circuito esterno. Nella zona p sono indicati gli ioni accettori e con il cerchietto bianco le rispettive lacune, nella zona n sono rappresentati gli ioni donatori e con il cerchietto nero gli elettroni donati. Nella regione a cavallo della giunzione, dove le concentrazioni dei portatori sono molto diverse, si manifesta il fenomeno della diffusione; le lacune, molto numerose nella zona p, tendono a diffondersi nella zona n, dove la loro concentrazione è molto più bassa, mentre gli elettroni al contrario tendono a diffondersi dalla zona n a quella p. Nel loro spostamento per diffusione lacune ed elettroni tendono a ricombinarsi lasciando ei due lati della giunzione strati di ioni negativi nella zona p e di ioni positivi nella zona n. Viene cosi' a crearsi una regione priva di portatori mobili, che prende il nome di zona di svuotamento; ai sui capi si stabilisce una barriera potenziale che tende ad opporsi a un ulteriore passaggio dei portatori maggioritari Polarizzazione diretta Polarizzando direttamente la giunzione dall'esterno ossia applicando una differenza di potenziale al terminale della zona p (anodo) un potenziale più elevato di quello della zona n (catodo), si provoca un abbassamento della barriera di potenziale con conseguente immediata ripresa della diffusione dei portatori maggioritari. Una corrente di notevole intensità, crescente con la tensione di polarizzazione, viene a fluire fra la zona p e la zona n; in queste condizioni la zona di svuotamento si restringe. Le lacune immesse nella zona n divengono portatori minoritari e tendono a ricombinarsi con gli elettroni, qui presenti in gran numero. Pertanto la loro concentrazione decrescevano a mano che si penetra nella zona n, allontanandosi dalla giunzione. Un fenomeno analogo si manifesta per gli elettroni, che dalla zona n si diffondono nella zona p. Polarizzazione inversa Nel caso della polarizzazione inversa, ossia nel caso in cui l'anodo venga applicato un potenziale più basso di quello del catodo, la differenza di potenziale sulla giunzione Continua »